专利名称：微孔结构橡胶弹性体的制备方法
技术领域：
本发明涉及高速铁路和城市轨道线路橡胶减震制品、电梯减振缓冲件和汽车减 振件的生产工艺技术领域，特别是微孔结构橡胶弹性体的制备工艺。
背景技术：
随着高速铁路和城市轨道交通、中高速电梯、低噪音工程装备等领域的快速发 展，对降噪、减振缓冲的要求越来越高，目前常用的橡胶减振缓冲制品已不能满足使用 要求，开发高弹性、压缩永久变形小、高阻尼、高减振缓冲性能、耐磨性和力学性能优 良的弹性体材料是大家十分关注的重大课题，也是减振缓冲和降噪的关键技术。制备微孔结构高分子材料目前大多采用化学发泡和超临界气体微发泡技术。对 于化学发泡工艺技术，由于化学发泡工艺要求很高，泡孔尺寸、开孔与闭孔结构的比例 等难以控制，难以制备出泡孔密度大于IXlO8 cm 3，微孔尺寸直径小于10um、微孔闭孔 率大于95%的微孔结构材料，超临界气体微发泡技术由于装备技术和工艺技术的限制， 目前仅限于微孔结构的聚烯烃高分子材料，尚未见微孔结构橡胶弹性体材料的报道。铃木实等在日本《R&M》2008.NO1 (56 59)研究报道，以空气弹簧与轴 箱弹簧等为实例，介绍了最近的减振橡胶的应用动向、耐久性评价及提高耐久性的研究 成果，阐述了应用减振橡胶与环保的关系，但没有对减振橡胶件材料进行详细研究和报 道。刘畅等在《华东理工大学学报(自然科学版)》2006.VO1.32NO.2采用发泡橡 胶配方(每百份橡胶质量份数，pph) NBR-240S, 100.0 ；氧化锌,5.0 ；硬脂酸,2.0 ； 硫黄,2.5;促进剂DM,1.4;促进剂D,0.8;促进剂TMTD,0.6 ；防老剂D,1.0;防老 剂RD,1.0;高耐磨炭黑，20.0;半补强炭黑，20.0;轻质碳酸钙,2.0 ；邻苯二甲酸二辛 酉旨，11.0;发泡剂OBSH,分别为5.0、10.0、15.0、20.0、25.0。在丁腈橡胶中加入上述各 种助剂和不同量的OBSH发泡剂制得混炼胶，然后将混炼胶装入模具中，在平板硫化机上 制备发泡橡胶。材料性能为孔径尺寸小于0.14mm、拉伸强度小于14MPa、断裂伸长率大 于300%。该技术采用化学发泡，泡孔尺寸难以达到微孔结构水平。邢哲等在《辐射研究与辐射工艺学报》2008.Vol.26, No.4利用辐射交联技术和超 临界二氧化碳发泡技术，制备了具有微孔结构的交联聚乙烯泡沫材料。尚没有介绍微孔 结构橡胶材料。综上所述，目前所研究的发泡橡胶材料，均采用化学发泡工艺技术，难以达到 微孔结构橡胶弹性体的性能要求，不能满足实际应用的要求；超临界气体微发泡技术仅 限于微孔结构的聚烯烃高分子材料，尚未见微孔结构橡胶弹性体材料的报道。
发明内容
本发明目的是提供一种具有高弹性、压缩永久变形小、高阻尼、耐磨性和力学 性能优良的微孔结构橡胶弹性体的制备方法。
本发明包括橡胶塑炼、混炼、热炼出片和硫化模型成型步骤，其特征在于所述 橡胶塑炼是将橡胶在35°C 55°C温度条件下加压密炼5 6分钟；所述混炼是将可发性 微球、氧化锌、硬脂酸、交联剂、复合促进剂、复合防老剂、补强炭黑、邻苯二甲酸二 辛酯和软化剂加入密炼机，在35°C 50°C温度条件下混炼15 20分钟；所述硫化模型 成型是将热炼出片后的胶料投入模具中，控制硫化机温度为140°C 160°C，每2分钟排 一次气，硫化时间10 16分钟。混炼时，可发性微球、氧化锌、硬脂酸、交联剂、复合促进剂、复合防老剂、 补强炭黑、邻苯二甲酸二辛酯、软化剂与橡胶的投料质量比为5 20 2 5 1 3 2 3 2 4 1 3 30 55 8 15 2 5 100。本发明采用相容性优良的可发性微孔结构微球改性橡胶配方，通过改变可发性 微球的膨胀率和微孔尺寸大小、可发性微球添加量、成型工艺条件，达到改变微孔结构 材料的密度、泡孔密度、回弹性能和力学性能等，制备出一种完全闭孔结构的微孔结构 橡胶弹性体，可生产具有高弹性、压缩永久变形小、高阻尼、耐磨性和力学性能优良的 橡胶制品，可应用于高速铁路和城市轨道线路橡胶减震制品、电梯减振缓冲件和汽车减 振件上。
具体实施例方式本发明的所用的原料橡胶可以是天然橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡 胶、丁苯橡胶、三元乙丙橡胶或硅橡胶等，可发性微球、氧化锌、硬脂酸、交联剂、复 合促进剂、复合防老剂、补强炭黑、邻苯二甲酸二辛酯和软化剂均为市售。制备工艺过程
(1)按产品要求对橡胶原辅材料计量配合。(2)新胶塑炼
将橡胶在加压式密炼机加工重量50kg，温度控制在35°C 55°C，时间为5 6分钟 即可。(3)混炼
继续向密炼机添加可发性微球、氧化锌、硬脂酸、交联剂、复合促进剂、复合防老 剂、补强炭黑、邻苯二甲酸二辛酯和软化剂进行混炼，采用密炼机混炼工艺，温度控制 在35°C 50°C，胶料混炼时间为15 20分钟。(4)热炼出片
胶料在制造产品前需经过热炼压延出片。微孔结构胶料的出片厚度要求比较严格，否 则硫化时会影响产品生产困难，易造成浪费。(5)计量
产品成型前必须按要求严格计量，否则会影响到产品密度和其他性能。(6)硫化模型成型
计量后的胶料投入模具中。硫化机温度控制在140°C 160°C，每2分钟排一次气， 让多余的胶料在有一定的温度与压力的情况下自动排出。硫化时间10 16分钟，即得 到微孔结构橡胶产品。(7)产品修边、检验、包装入库。
本发明实施例配方表1所示。表1.实施例微孔结构橡胶弹性体配方
权利要求
1.微孔结构橡胶弹性体的制备方法，包括橡胶塑炼、混炼、热炼出片和硫化模型 成型步骤，其特征在于所述橡胶塑炼是将橡胶在35°c 55°C温度条件下加压密炼5 6分钟；所述混炼是将可发性微球、氧化锌、硬脂酸、交联剂、复合促进剂、复合防老 剂、补强炭黑、邻苯二甲酸二辛酯和软化剂加入密炼机，在35°C 50°C温度条件下混炼 15 20分钟；所述硫化模型成型是将热炼出片后的胶料投入模具中，控制硫化机温度为 140°C 160°C，每2分钟排一次气，硫化时间10 16分钟。
2.根据权利要求1所述微孔结构橡胶弹性体的制备方法，其特征在于混炼时，可发性 微球、氧化锌、硬脂酸、交联剂、复合促进剂、复合防老剂、补强炭黑、邻苯二甲酸二 辛酯、软化剂与橡胶的投料质量比为5 20 :2 5:1 3:2 3:2 4:1 3 30 55 8 15 2 5 100。
全文摘要
微孔结构橡胶弹性体的制备方法，涉及高速铁路和城市轨道线路橡胶减震制品、电梯减振缓冲件和汽车减振件的生产工艺技术领域，本发明采用相容性优良的可发性微孔结构微球改性橡胶配方，通过改变可发性微球的膨胀率和微孔尺寸大小、可发性微球添加量、成型工艺条件，达到改变微孔结构材料的密度、泡孔密度、回弹性能和力学性能等，制备出一种完全闭孔结构的微孔结构橡胶弹性体，可生产具有高弹性、压缩永久变形小、高阻尼、耐磨性和力学性能优良的橡胶制品。
文档编号C08J9/228GK102010533SQ20101056241
公开日2011年4月13日 申请日期2010年11月29日 优先权日2010年11月29日
发明者陶国良, 魏伟, 魏昌林 申请人:常州大学, 江苏兴华胶带股份有限公司